Текст книги "Продуктивные практики компетентностного подхода в образовании"

2.2. Анализ опыта реализации инновационного инженерного образования

Обсудив общую идею инновационного формата инженерного образования, приведем пример его продуктивной реализации в магистерской и бакалаврской подготовке будущих инженеров. Нарушая естественную последовательность в уровнях инженерного образования «бакалавриат – магистратура», считаем целесообразным обсудить практику инженерного образования нового формата, начиная с магистратуры. Причина такой последовательности заключается в том, что новый формат магистерской подготовки начал функционировать с 2012 года. К настоящему времени есть возможность проанализировать этот опыт, выявить проблемы и наметить пути их решения, в то время как подготовка бакалавров по инновационной программе началась с 2014 года.

Проект под названием «Специальное инженерное образование» на магистерском уровне реализуется в университете с 2012 года.

В проекте участвуют программы разных направлений инженерной подготовки: «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроения»; «Системное проектирование космических летательных аппаратов»; «Обработка металлов».

Одним из критериев выбора программ-участников проекта было наличие партнерских отношений с работодателем. Партнерами по проекту стали ОАО «Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнева», Научно-производственное предприятие «Радиосвязь», ОАО «Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова».

Целью проекта стала разработка и апробация новой модели подготовки инженерных кадров, адекватной вызовам современности. Заявленная миссия проекта весьма амбициозна – подготовка выпускников, готовых создавать лучший мир [2].

Важнейшей характеристикой модели стала ориентация на ценность таланта и мастерства, понимаемого как владение особо эффективными средствами деятельности в соответствующей профессиональной области, или, говоря языком образовательных и профессиональных стандартов, владение высоким уровнем профессиональных и личностных компетенций. Мотивация, интерес, склонности обучающихся как базис компетенций на выбранных магистерских программах рассматривались как ключевой и наиболее дорогой ресурс. Индивидуализация образовательных траекторий и повышение самостоятельности и ответственности обучающихся актуализировали роль не только студента как субъекта образовательного процесса, но и преподавателя. При этом потребовалось резкое увеличение открытости образовательных программ, что позволило студентам осознавать образовательный процесс. Преподавательский состав, не имеющий опыта работы на производстве, не представлял интереса для этого проекта. Одной из приоритетных стала задача привлечения специалистов из соответствующих отраслей, из других сфер деятельности.

Принципиальное отличие новой модели состоит в ориентации на полную открытость процессов, на формирование сетевого взаимодействия с ведущими предприятиями региона – лидерами в профессиональной области. Реализация модели создала необходимые условия для изменения самой сущности того, что происходит с магистрантами, выбравшими для изучения предложенные программы. Для них обычный процесс передачи знаний, изложенных в информационных источниках, в значительной степени был сокращен и замещен проектной работой, участием в исследованиях и разработках, выходом из стен университета в реальное производство. В соответствии с принципом открытости произошла интеграция образовательных программ с реальным производством, в том числе посредством предоставления части образовательных услуг предприятиями-партнерами. Это означает, что магистранты учились и в университете, и в партнерской компании, занимающейся реальным производством товаров и услуг [13].

Ожидаемые результаты такого учебного процесса были сформулированы как подготовка кадров, способных на основе фундаментальных инженерных знаний по развитию технологии и техники:

• проектировать и управлять проектами;

• применять экономические знания на производстве;

• работать в команде, в том числе международной, на основе развитых коммуникативных умений;

• владеть иностранным языком с целью освоения мировых достижений в отрасли, осуществлять профессиональное сотрудничество в международной среде.

В соответствии с поставленной целью были разработаны новые учебные планы образовательных программ, которые имели следующие особенности:

• согласование с заказчиком целей образования в форме профессиональных и образовательных компетенций, соответственно, согласование результатов обучения, ожидаемых заказчиком;

• взаимодействие с заказчиком при реализации образовательной программы, в том числе непосредственное участие заказчика в проведении занятий;

• подготовка в области управления проектами и бизнеса (экономики) зарубежными специалистами для ориентации на международный опыт;

• реализация модуля практики в зарубежных инжиниринговых центрах и организациях;

• углубленная специальная подготовка по английскому языку;

• публичное представление и обсуждение учебных планов и результатов образовательной деятельности с их экспертной оценкой.

Отличительной чертой учебного плана образовательных программ – участников проекта стало обогащение его содержания появлением специального модуля «Технологическое предпринимательство».

Технологические условия инженерных производств, занимающихся инновационным развитием, формируются в международной среде. Поэтому безусловным требованием стало освоение иностранного языка на уровне, достаточном для свободной коммуникации, обучения, участия в исследовательских и образовательных проектах совместно с зарубежными партнерами. Это требование было распространено и на преподавателей.

Принципиальным решением также стала организация практики продолжительностью в восемь недель на базе зарубежных организаций с целью погружения магистрантов в «иную» производственную культуру и процессы инженерной деятельности. Места практик были выбраны неслучайно. В этом процессе были задействованы работодатели-партнеры, высказывая свои предпочтения и участвуя в достижении договоренностей. При этом ключевыми моментами договора с зарубежными партнерами стали:

• совместная работа по магистерскому проекту;

• сертификация магистрантов;

• организация стажировки преподавателей;

• сертификация преподавателей.

Одним из сложных вопросов при реализации проекта является кадровый вопрос. Во-первых, необходимы стажировки преподавателей – руководителей магистрантов на предприятиях во время их первичной практики с целью выбора и обоснования темы диссертации, актуальной для реального производства; во-вторых, повышение квалификации для развития у преподавателей современных педагогических и языковых компетенций. Обязательной в этом процессе становится стажировка ведущих преподавателей образовательной программы в тех зарубежных инжиниринговых центрах, где проходят практику студенты [9].

В ходе реализации модели специального инженерного образования сформировались четкие требования к работодателю-партнеру, определены основания его партнерской позиции, предполагающей разделение ответственности за процесс и результат, а именно:

• согласование направления магистерской подготовки и магистерской программы;

• наполнение «портфеля» проектов;

• формулирование требований к профессиональным компетенциям (в случае отсутствия профессиональных стандартов);

• двойное руководство магистерской программой (руководитель от университета и предприятия);

• заключение договора о сетевом взаимодействии в реализации программы, включая проведение практик и подготовку магистерских диссертаций, руководство магистерскими диссертациями;

• экспертное участие представителей предприятия в оценке промежуточных и итоговых результатов;

• совместное участие университета и предприятия в поиске зарубежных партнеров.

Как уже было отмечено, принципиальной позицией модели «нового» инженерного образования является оценка процессов внешними экспертами.

Такие экспертные оценки предусмотрено делать публично. Они проводятся по ключевым этапам проекта: представление проектной идеи, задач и планируемых результатов на зарубежную стажировку, отчет по этой стажировке, защита проекта. При этом, как правило, такая публичная экспертная оценка проводится на английском языке с привлечением специалистов с мест стажировок в онлайн-режиме.

В 2014 году состоялся выпуск 20 специалистов с квалификацией «Магистр техники и технологий». 20 % выпускников продолжили обучение в аспирантуре, остальные трудоустроены на предприятиях-партнерах. Один из выпускников получил предложение о трудоустройстве в зарубежной компании (Delcam PLC, г. Бирмингем, Великобритания), где проходил практику во время обучения.

Уже на первом этапе оценка образовательных программ проекта выявила, что практически все выпускники (93 %) демонстрируют улучшение технических навыков и приобретение опыта проектирования на конкретных инженерных объектах, а также в области профессионального английского языка.

Однако по итогам первого этапа, после анализа оценки форм и методов организации образовательного процесса, появились вопросы в отношении некоторых аспектов:

• интерактивность занятий – средний балл по программе составил 5 из 10;

• качество заданий для самостоятельной работы – средний балл 5,7 из 10.

В 2014 году в Сибирском федеральном университете стартовал второй этап проекта специального инженерного образования. Количество образовательных программ увеличилось. Появились новые программы в области металлургии, нефтегазового профиля и новые партнеры: «Объединенная компания РУСАЛ “Инженерно-технологический центр”», Ачинский НПЗ компании «Роснефть».

Ключевыми задачами второго этапа проекта стали:

• работа в малых проектных группах на реальном проекте от партнера-работодателя;

• международные стажировки на конкурсной основе;

• усиление модуля «технологическое предпринимательство»;

• специальная подготовка команд преподавателей и «молодого резерва».

По итогам первого публичного представления проектных идей эксперты выбрали 11 групповых магистерских проектов. Все они были предложены партнерами-работодателями.

Модуль «Технологическое предпринимательство» расширен до 30 зачетных единиц и включает следующие дисциплины: «Бережливое производство», «Промышленный дизайн», «Системноинженерное мышление», «Управление проектами», «Решение технических кейсов», а также тренинги по развитию командного взаимодействия и лидерских качеств.

Основная сложность в реализации этого модуля заключается в поиске преподавателей, способных вести эти дисциплины на современном уровне. Было решено пойти по пути реализации модуля в сетевом взаимодействии с автономной некоммерческой организацией «Электронное образование для наноиндустрии» (eNANO). Часть курсов реализовали сотрудники учебного центра СФУ Toyota Engineering Corporation.

Интересны результаты обратной связи от студентов по оценке отдельных курсов модуля «Технологическое предпринимательство». На вопрос: «Нужен ли подобный образовательный модуль в подготовке «нового» инженера?» обучающиеся ответили следующим образом (приводится процент положительных ответов):

• «Промышленный дизайн» – 69,4 %;

• «Бережливое производство» – 84,4 %;

• «Управление проектами» – 63,2 %.

Так же высоко оценена и значимость курсов для реализации собственных магистерских проектов. Пользу курса «Бережливое производство» для дальнейшей реализации собственного проекта отмечают 65,6 % слушателей, а курса «Управление проектами» – 42,1 %. Кардинальные изменения в понимании собственного проекта отмечают 25 % слушателей курса «Промышленный дизайн».

Модель специального инженерного образования Сибирского федерального университета, на наш взгляд, можно рассматривать как новую практику подготовки инженеров. Реализация модели заставляет кардинально изменить образовательный процесс и принципиально влияет на образовательный опыт студентов.

На бакалаврском уровне подготовки в университете реализуется другой проект. В феврале 2014 года СФУ был официально принят в состав участников Международной инициативы CDIО («Задумай – Спроектируй – Реализуй – Управляй»). Проект СФУ «CDIO – развитие инженерного бакалавриата» – это проект изменений в инженерных направлениях подготовки; начат в 2013 году с годового подготовительного этапа. Его целью стало изменение инженерного образования для реальных производств на основе международной инициативы CDIO, предполагающее подготовку бакалавра к осуществлению полного технологического цикла создания идеального или материального продукта. Ожидаемые результаты – CDIO Syllabus:

• глубокие прикладные знания (инжиниринг);

• умение создавать новые продукты и системы;

• межличностные компетенции: работа в команде и коммуникации;

• умение учитывать жизненный цикл продукции.

Основные идеи построения учебного процесса – новый подход к инженерному образованию через проектную деятельность студентов с реальными заданиями; практико-ориентированное и проектное обучение. Это предполагает:

• совместную деятельность СФУ и работодателя в области проектирования, организации и реализации образовательной программы;

• смену образовательного подхода со знаниевого на компетентностный, реализуемый в условиях существенного усиления самостоятельного компонента образовательной деятельности студентов, приоритетного использования активных педагогических технологий, позволяющих поставить студента в субъектную позицию;

• изменение компетентности преподавателей с ориентацией на осуществление продуктивного обучения, результатом которого для каждого студента является интеллектуально-идеальный и/или физический продукт, полученный при реализации полного технологического цикла: «придумывай – разрабатывай – внедряй – управляй».

Новыми задачами обусловлена корректировка учебных планов: появление новых дисциплин, изменение существующих, выделение отдельного места для непрерывной проектной деятельности, направленной на профессиональный рост студента, и др. Учебный план формируется на принципах цельности и направленности на результат ООП каждой его части, что предполагает сама идеология CDIO и возможно только при следующих условиях:

• определении реального работодателя для выпускника образовательной программы;

• установлении целей образовательной программы и требований к выпускнику совместно с работодателем;

• определении соответствия этих требований зачетным единицам с учетом каждого требования к выпускнику;

• формировании матрицы уровней развития компетенций по годам обучения и модулям с зачетными единицами;

• формировании модульного учебного плана;

• организации проектной работы студентов как базовой в учебном процессе, с групповыми проектами по заказу работодателя с реальной экспертной внешней оценкой;

• многообразной вариативности и факультативности, обеспечивающих субъектность студентов при реализации механизмов выбора;

• наличии междисциплинарных модулей, организующих системность профессиональной мировоззренческой подготовки и профессиональных целей, миссии, ценностей;

• организации практик, закрепляющих результаты обучения и решение конкретных задач партнеров-работодателей.

Для совместной деятельности с работодателем необходимо перейти на новый тип отношений через установление частно-государственного партнерства для разработки и реализации образовательной программы, определение целей, компетентностей, форм участия сотрудников компании в самом образовательном процессе. Это возможно реализовать через сетевые отношения в учебном процессе, установленные с 2012 года Законом РФ об образовании. Сутью такого договора могут быть позиции, выработанные СФУ и апробированные с разными партнерами в сетевых договорах:

• выбор направления подготовки: определение цели (прогнозируемый результат), согласование компетенций, подлежащих формированию в процессе подготовки;

• повышение качества набора: согласование требований к поступающим, совместная довузовская работа;

• непосредственное участие в образовательном процессе: проведение отдельных дисциплин, наполнение «портфеля проектов», согласование конкретных задач для проектов, практик, выпускных работ;

• результативно-оценочные мероприятия: участие в информационно-презентационных мероприятиях, проведение проектной деятельности на предприятии, экспертное участие в учебном процессе, участие в организации рабочего пространства;

• кадровое обеспечение: создание базовой кафедры, преподаватели – специалисты предприятия, переподготовка педагогических кадров университета на предприятии.

Опыт СФУ показывает, что совместная работа преподавателей и реальных производственников над пониманием результатов учебного процесса происходит итерационно. В результате формируется перечень компетенций, подходы к оценке их значимости, круг лиц со сторон вуза и работодателя, договорившихся о целях и ценностях конкретной образовательной программы на ее определенном жизненном цикле. Первичный опыт апробации такого договора с отдельными работодателями в целом показывает его необходимость и успешность. Он формирует определенный базовый уровень понимания возможностей и ответственности за учебный процесс совместно с предприятием. Особый интерес в апробации сетевого договора вызывают публичные мероприятия, на которых студенты предъявляют результаты своих проектных работ, а их эксперты – реальные сотрудники предприятий, не занятые в реализации образовательной программы.

Учебный план в идеологии CDIO содержит достаточно новые дисциплины для инженерного российского образования, хотя некоторые из них хорошо известны за рубежом. К ним относятся «Введение в инженерное дело», «Системная инженерия», «Инженерная этика», «История науки, техники и производства», «Бережливое производство», «Решение технических кейсов» и др. Целью таких дисциплин является формирование системности и ценностных оснований инженерной деятельности у каждого выпускника. С преподавателями по таким дисциплинам определиться сложно. Чаще всего их нет вообще. Поэтому приглашаются преподаватели из других организаций, осуществляется переподготовка преподавателей университета.

Непрерывный профессиональный рост преподавателей программы реализуется через их рефлексию для определения собственных дефицитов в профессиональной деятельности с целью реализации собственной образовательной траектории через повышение квалификации и стажировки. При этом имеет особое значение Стандарт № 1 инициативы CDIO, определяющий условие эффективности реализации идей: все преподаватели принимают и реализуют принципы CDIO во всех образовательных дисциплинах. Содержание подготовки преподавателей к выполнению Стандарта № 1 предполагает их ориентацию на выполнение ряда требований, закрепленных в стандартах CDIO:

• принятие всеми преподавателями базового принципа CDIO: развитие и реализация жизненного цикла продуктов, процессов и систем как контекста инженерного образования;

• детализация результатов обучения по всем дисциплинам образовательной программы, включающая навыки создания продуктов, процессов, систем на основе развитых личностных способностей и межличностных умений студентов, разработка диагностического инструментария оценки их достижимости, что позволяет осуществлять мониторинг образовательного процесса;

• обеспечение появления у студентов опыта проектной деятельности за счет переноса определенной части образовательного процесса в условия реального производства;

• осуществление в учебном процессе полного технологического цикла изготовления продукта (анализ ситуации и формирование идеи, проектирование, создание, определение социальной ответственности за созданный продукт) делает приоритетным использование интегрированного учебного плана и интегрированного обучения с предпочтительным участием представителей предприятий;

• повышение мотивации студентов к получению инженерной специальности, непрерывности и поэтапности в формировании компетентностей;

• приобретение студентами опыта осуществления проектной деятельности с выполнением проектов на базовом и продвинутом уровнях, что предполагает переработку содержания ряда дисциплин, особенно гуманитарного и естественно-научного циклов, и перевод процесса обучения на деятельностную основу;

• обеспечение перехода к использованию преимущественно активных методов обучения для формирования субъектной позиции студента в учебном процессе.

Фактически необходимо подготовить преподавателя к тому, чтобы «учить другому и по-другому». Определение кадрового ресурса – тех сотрудников вуза, которые были бы заинтересованы в получении новых результатов своей профессиональной деятельности и готовы к существенным изменениям в ней, – постоянно стоящая задача. Учитывая, что базовая характеристика CDIO заключается в критичности самого подхода, следствием чего являются существенные изменения в системе образования, одним из требований к определению кадрового потенциала стали нестандартность мышления, смелость идей, способность системно мыслить и работать и др. Другими словами, это характеризует специалистов, способных развивать профессиональную деятельность с переводом ее на новый уровень.

Поставлена задача организации магистерской программы «Подготовка преподавателя для новой инженерии», программа которой приведена в прил. 2.1.

Организация повышения квалификации преподавателей, проводимого непрерывно на протяжении всей реализации проекта, характеризуется многообразием содержания: педагогические вопросы, иноязычная подготовка, активные методы проведения занятий и пр. В этом процессе многие преподаватели впервые оказались в совместной работе по вопросу востребованности и преемственности дидактических единиц дисциплин. При этом пришлось решать непростую для них задачу ухода от привычного, сложившегося десятилетиями объема дисциплин, их места в учебном плане и, самое болезненное, отсутствия необходимости отдельных частей, а то и самих дисциплин. Кроме того, необходимо определить потенциал каждой дисциплины, способствующий формированию умений выпускника вуза придумывать новый продукт или новую техническую идею, осуществлять все конструкторские работы по ее воплощению, внедрению в производство.

В настоящее время, несмотря на трехлетнюю работу, проект СФУ «CDIO – развитие инженерного бакалавриата» находится в активной стадии своего развития. Тем не менее полученный опыт можно масштабировать и презентовать как путь для изменения инженерного образования на уровне бакалавриата. СФУ расширяет спектр программ для реализации проекта и свой опыт, проблемы выносит на российские и международные площадки по инициативе CDIO.

Таким образом, активные «пробы» СФУ в изменении формата инженерного образования на разных его уровнях ориентируются на лучшие отечественные и зарубежные практики и позволяют фиксировать первые результаты. Эти результаты существенно меняют сложившиеся подходы в инженерном образовании, делая его адекватным вызовам современного общества и производства.